左聚糖（Levan）是一种由左聚糖蔗糖酶合成的果糖聚合物,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗病毒、免疫调节和降血糖的作用,在食品和生物医药领域有广泛应用前景。但是目前我国左聚糖的大规模工业生产技术尚不成熟,阻碍了左聚糖在食品和生物医药等领域的应用。本论文的研究目的是通过基因工程技术高效表达重组左聚糖蔗糖酶,进而用重组左聚糖蔗糖酶实现左聚糖的无细胞酶法合成,并对酶法合成的左聚糖进行表征。为左聚糖的大规模工业生产和应用提供依据。从蜂蜜中分离出一株解淀粉芽孢杆菌菌株,将其命名为解淀粉芽孢杆菌LH019。从菌株中检测出了左聚糖蔗糖酶基因sac B,经测序表明该基因的大小为1422 bp,表明该菌株具有产生左聚糖的可能性。在LB-蔗糖培养基上,该菌株产生透明胶状物质。经生物信息学分析,表明该酶为含有信号肽的分泌蛋白质,其裂解位点位于29-30氨基酸之间。该酶不存在跨膜区域,据此可以判断左聚糖蔗糖酶的信号肽负责蛋白转运,将信号肽切除后成为成熟蛋白,属于胞外蛋白酶。应用PCR从解淀粉芽孢杆菌LH019菌株扩增获得sac B基因,再将sac B基因插入质粒p ET-32A-ACMA-ZZ构建成sac B基因表达载体p ET-32a-sac B-acm A-ZZ,将其转化至E.coli BL21（DE3）,成功获得重组大肠杆菌菌株。经表达条件优化发现,当重组菌株培养液OD 600为0.3,IPTG诱导剂为0.25 m M,培养温度为16°C时表达效果最佳。由于在构建重组质粒时引入了acm A纯化标签,因此本研究可以采用细菌增强基质（Bacterial enhancer matrix,BEM）肽聚糖作为纯化基质,并实现了重组左聚糖蔗糖酶的一步性固定化和纯化。用DNS法测得重组左聚糖蔗糖酶的最佳反应条件为40℃和p H 5.4,5 m M的Ca2+、Ba2+、K+、Ni2+、Mn2+对酶的催化活性有正面影响,50 m M的Ca2+、K+对酶的催化活性也有正面影响,而50 m M的其余金属离子对酶的活性有显著的抑制作用。这些结果表明,金属离子浓度的提高可能会抑制重组左聚糖蔗糖酶的活性。5 m M和50 m M的Cu2+、Mg2+和Zn2+离子显著抑制酶的活性。DNS法测得左聚糖蔗糖酶的Km和Vmax分别为18.59 m M和0.324μmol/L·s。本研究利用重组左聚糖蔗糖酶实现了无细胞酶法合成左聚糖。无细胞酶法合成的左聚糖纯化过程简单,纯度和均一性程度高。酶法合成的左聚糖干燥制品为质地松散的白色絮状物,电镜下多糖形态为不规则的闪光薄片,表面有明显的多孔和分支结构,GPC法测得平均相对分子质量为126953.1 Da,通过红外光谱和核磁共振谱分析测得其主要是由β-D-呋喃构型的果糖组成,存在大量分支结构,是左聚糖型果聚糖,由D-呋喃果糖残基以β-（2,6）糖苷键相连形成主链,主链末端为单个D-葡萄糖基残基,支链由D-呋喃果糖残基以β-（2,1）糖苷键与主链相连。总之,本研究从蜂蜜中分离的解淀粉芽孢杆菌LH019编码sac B基因,具有产生左聚糖的能力。采用基因工程技术将芽孢杆菌sac B基因克隆到大肠杆菌,实现了左聚糖蔗糖酶的高效表达,利用重组左聚糖蔗糖酶实现了左聚糖的无细胞酶法合成,酶法合成的左聚糖具有天然左聚糖的理化特性。本项研究为左聚糖的生产和应用提供了依据。